Основными научными направлениями являются: получение фундаментальных знаний об основах жизнедеятельности клеток, организмов и их сообществ и создание на основе этих знаний безопасных генетически модифицированных растений, имеющих ценные признаки; получение новых устойчивых, высокопродуктивных и быстрорастущих сортов сельскохозяйственных, плодовых, лекарственных и древесных растений, а также технологий их выращивания; разработка высокоэффективных продуцентов лекарственных и других целевых веществ, исследования видового и экосистемного биоразнообразия Восточной Сибири; разработка методов мониторинга наземных экосистем, определение основных показателей их ресурсного потенциала и биосферных функций в условиях антропогенного воздействия и глобальных климатических изменений.